Ich führe regelmäßig Tests unter realen Bedingungen durch. Und gerade ein Test für einen führenden Anbieter von Tiernahrung zu angereicherter Milch für Welpen und Kätzchen hat mich auf die Idee zu diesem Artikel gebracht.
Wenn ein Unternehmen der Lebensmittelindustrie den Export reaktiver Rezepturen vorbereitet, geht es um mehr als nur die Unversehrtheit der Verpackung. Die Forschungs- und Entwicklungs- sowie die Qualitätssicherungsteams wollen auch die chemische Stabilität der Rezeptur überprüfen: Behalten Vitamine, Proteine und Wirkstoffe nach einem zehnstündigen Flug in großer Höhe ihre Eigenschaften vollständig bei?
Das Versenden von Paletten auf echten Flügen nur zum Zweck der Probenentnahme bei Abflug und Ankunft ist kostspielig, aufwendig und ermöglicht nicht immer die bestmögliche Überwachung der Bedingungen. Die Vakuumsimulation im Labor bietet eine wissenschaftliche und pragmatische Alternative: die originalgetreue Nachbildung der barometrischen Bedingungen eines Langstreckenflugs, um die Stabilität der Zusammensetzungen zu messen, ohne jemals den Boden zu verlassen (übrigens ein Pluspunkt für die CSR).
In diesem Artikel wollen wir uns ansehen, warum und wie diese Tests durchgeführt werden können, ohne den Boden zu verlassen.
Warum Reisen in große Höhen die Stabilität von Zusammensetzungen gefährden
Bei angereicherten und lichtempfindlichen Nahrungsmitteln wirkt sich die Physik des Lufttransports nicht nur auf die mechanische Verformung der Verpackungen aus. In der Höhe sinkt der Umgebungsdruck im Frachtraum. Dieser Druckunterschied kann das physikalische Gleichgewicht der Rezeptur verändern.
Unter dem Einfluss des Unterdrucks versuchen die in Flüssigkeiten oder Pulvern gelösten Gase zu entweichen, die Oberflächenspannungen verändern sich und der Gasaustausch beschleunigt sich. Reagiert eine Rezeptur schlecht auf diesen anhaltenden Druckabfall, können sich ihre Homogenität, ihre Textur oder ihr Nährwert verschlechtern. Für eine F&E-Abteilung bedeutet die Feststellung einer Veränderung der Wirkstoffe nach dem Versand mehrerer Tonnen Waren erhebliche Kosten und einen großen logistischen Aufwand.
Nachstellung eines 10-stündigen Fluges in einer Simulationsvakuumkammer
Anstatt Chargen ohne zeitliche Begrenzung in den Frachträumen von Verkehrsflugzeugen zu testen, werden die Flugbedingungen im Labor nachgestellt.
Bei angereicherter Tiermilch beispielsweise bildet das entwickelte Protokoll die gesamte Logistikkette nach, um die genaue Zusammensetzung des Produkts vor dem Abflug und nach dem simulierten Transport zu vergleichen.
Ein lückenloser Logistikprozess von der Molkerei bis zum Empfänger
Das Protokoll beginnt mit der Simulation des anfänglichen Straßentransports vom Produktionsstandort zum Labor (in diesem Fall das von Contrôle Sensei, das die Rolle des Flughafens, des Flugzeugs und des Frachtbereichs übernimmt!).
Anschließend werden die Proben in die Vakuumkammer gebracht, um dort einen zehnstündigen Flugzyklus zu durchlaufen, der Folgendes umfasst:
- Den allmählichen Druckabfall beim Start und während der Steigphase des Fluges.
- Die längere Aufrechterhaltung dieses Unterdrucks in der Reiseflugphase.
- Die Wiederherstellung des Normaldrucks beim Sinkflug zum Zielflughafen.
Um den Test vollkommen realistisch abzuschließen, ahmt der Rücktransport der Proben auf einer Palette zum Kunden den einer Lieferung vom Flughafen nach.
Reisegeschwindigkeit versus extremer Druckabfall
Um das Verhalten des Materials zu verstehen, wurden die Proben in zwei verschiedene Gruppen unterteilt:
- Normale Reiseflugbedingungen (-350 mbar): Simulation eines Standardflugs in einem klimatisierten Frachtraum, was einer Höhe von etwa 3.500 Metern entspricht.
- Extreme Druckabfallbedingungen (-850 bis -900 mbar): Simulation eines Vorfalls, bei dem der Frachtraum in der Höhe einen Druckverlust erleidet.
Dieser zweigleisige Ansatz ermöglicht es, die Stabilität der Güter unter klassischen Bedingungen zu überprüfen und gleichzeitig den Bruchpunkt des Versuchsablaufs im Falle eines vollständig drucklosen Fluges zu ermitteln.
Die chemische Zusammensetzung des Produkts durch Präzisionskontrolle bestimmen
Anschließend folgt die vergleichende Untersuchung der Proben. Durch die Analyse der Kontrollproben vor dem Test und unmittelbar nach dem simulierten Flug messen die Wissenschaftler gemäß ihrem festgelegten Protokoll die tatsächlichen Auswirkungen des Drucks auf die Vitaminkonzentration und die Erhaltung der Wirkstoffe.
Die Rolle von Control Sensei bei diesen Flugsimulationen
Meine Aufgabe ist es, die für dieses Experiment erforderliche physikalische Präzision zu gewährleisten:
- Die Vakuummaschinen fein abzustimmen, um die Wiederholbarkeit der Unterdruckkurven zu gewährleisten.
- Den Ablauf des Zyklus zu überwachen, um experimentelle Fehler zu vermeiden.
- Alle physikalischen Parameter für jede getestete Charge zu dokumentieren.
Und vor allem den Teams zu ermöglichen, ihre Entwicklungskosten zu senken und gleichzeitig die Tests durch menschliche Kontrolle und perfekte Beherrschung des Protokolls zu optimieren.
Kurz gesagt: Wir raten nicht, was im Frachtraum vor sich geht, sondern messen es methodisch!
Die Prüfung der Stabilität einer Zusammensetzung in einer Simulationskammer verschafft den F&E-Teams unschätzbare Sicherheit. So lassen sich enorme Ausgaben für echte Flüge vermeiden und gleichzeitig reproduzierbare und überprüfbare wissenschaftliche Ergebnisse liefern.
> Wenn Sie reaktive Formulierungen für den internationalen Markt entwickeln, lassen Sie uns darüber sprechen, um ein Simulationsprotokoll zu entwerfen, das Ihren Anforderungen entspricht.